NO是一种带有不成对电子的气体，化学性质不稳定，半衰期很短，仅有几秒钟，易形成硝酸盐和亚硝酸盐。长期以来，人们只知道NO是一种环境污染物，是酸雨的诱导者，却从未认识到这小小的气体分子在生物体内发挥着不容忽视的作用，成为20世纪90年代的研究热点，在1992年被Nature杂志誉为“明星分子”，其研究至今方兴未艾。

　　1978年，美国纽约州立大学Furochott等在一次偶然的机会中发现Ach对内皮保存完整的兔离体主动脉环具有舒张作用;而对去内皮螺旋条则具有收缩作用。后来证明Ach作用于内皮细胞，产生了一种弥散因子，称为内皮细胞依赖性舒张血管因子(EDRF)，后来证明EDRF即为NO。

　　NO以L-Arg为底物，在一氧化氮合成酶(NOS)的催化下生成。NOS经实验证明是NADPH-黄递酶，此酶按其细胞和组织来源共有三种亚型：神经元型NOS(nNOS);内皮型NOS(eNOS);诱导型NOS(iNOS)。前两种在细胞处于生理状态下即可表达，是钙离子和钙调蛋白依赖型，合称为结构型NOS(cNOS)，后一种为非钙依赖型，在细胞受到刺激时可大量表达。由于NO扩散快，易被降解，其合成部位常用NOS的分布部位来表示。用免疫组织化学和NADPH-黄递酶组织化学法发现，脊椎动物的许多部位如脑、胃肠道、肺、心血管、子宫、卵巢、巨噬细胞甚至骨骼肌细胞中有NOS阳性细胞分布。作为一种低分子量的脂溶性分子，NO产生后以扩散的形式作用于其周围的组织和细胞，其“受体”是一些酶或其他分子中的二价铁离子。当NO与鸟苷酸环化酶(GC)的铁离子结合后，GC便被激活，从而产生一系列的生物学效应。

　　NO在生物体内像一柄“双刃剑”，发挥着双重作用。适量的NO释放，能引起生物体的一系列生理作用，而NO的释放过量或不足，则产生一系列病理作用，危害人体健康。

　　NO是一种极不典型的中枢和外周神经系统的递质，因为它并非包裹在突触囊泡中或以细胞排粒作用而释放，也不作用于典型的细胞表面受体，但由于其扩散快，传导距离长而在学习和记忆中发挥作用。同时作为一种舒血管剂，NO在人体生理状态的脑内大血管活动中起重要作用。外源性或内源性的NO过量产生或释放却具有神经毒性，部分原因是由于NO能与超氧阴离子()作用，形成过氧化亚硝酸离子(ONOO。)，以及继发链式反应生成毒性更强的NO2和OH。。

　　NO在生理状态下对血管的流量、流速及血管阻力起调节作用，可阻止血小板聚集和黏附。因此动脉粥样硬化(AS)和缺血缺氧引起的内皮细胞功能障碍、高血压及充血性心力衰竭，其NO的量均有变化。